package com.c2b.algorithm.leetcode.base;

/**
 * <a href='https://leetcode.cn/problems/sort-colors/description/'>颜色分类(Sort Colors)</a>
 * <p>给定一个包含红色、白色和蓝色、共 n 个元素的数组 nums ，原地对它们进行排序，使得相同颜色的元素相邻，并按照红色、白色、蓝色顺序排列。</p>
 * <p>我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。</p>
 * <p>必须在不使用库内置的 sort 函数的情况下解决这个问题。</p>
 * <p>
 * <b>示例：</b>
 * <pre>
 * 示例 1：
 *      输入：nums = [2,0,2,1,1,0]
 *      输出：[0,0,1,1,2,2]
 *
 * 示例 2：
 *      输入：nums = [2,0,1]
 *      输出：[0,1,2]
 *     </pre>
 * </p>
 * <p>
 * <b>提示：</b>
 *     <ul>
 *         <li>n == nums.length</li>
 *         <li>1 <= n <= 300</li>
 *         <li>nums[i] 为 0、1 或 2</li>
 *     </ul>
 * </p>
 *
 * <b> 你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？</b>
 *
 * @author c2b
 * @since 2023/10/30 15:41
 */
public class LC0075SortColors_M {

    static class Solution {
        public void sortColors(int[] nums) {
            int n = nums.length;
            int ptr = 0;
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                if (nums[i] == 0) {
                    if (ptr != i) {
                        int temp = nums[i];
                        nums[i] = nums[ptr];
                        nums[ptr] = temp;
                    }
                    ++ptr;
                }
            }
            for (int i = ptr; i < n; i++) {
                if (nums[i] == 1) {
                    if (ptr != i) {
                        int temp = nums[i];
                        nums[i] = nums[ptr];
                        nums[ptr] = temp;
                    }
                    ++ptr;
                }
            }
        }

        public void sortColors2(int[] nums) {
            int n = nums.length;
            // 下个0所在位置
            int ptr0 = 0;
            // 下一个2所在位置
            int ptr2 = n - 1;
            for (int i = 0; i <= ptr2; ++i) {
                // 把 2 都换到右边去
                while (i <= ptr2 && nums[i] == 2) {
                    int temp = nums[i];
                    nums[i] = nums[ptr2];
                    nums[ptr2] = temp;
                    --ptr2;
                }
                if (nums[i] == 0) {
                    int temp = nums[i];
                    nums[i] = nums[ptr0];
                    nums[ptr0] = temp;
                    ++ptr0;
                }
            }
        }

        public static void main(String[] args) {
            Solution solution = new Solution();
            solution.sortColors(new int[]{2, 0, 2, 1, 1, 0});
            solution.sortColors(new int[]{0, 1, 2});
            solution.sortColors(new int[]{0});
        }
    }
}
